NL8903036A

NL8903036A - LINE TYPE ELECTRON CANNON FOR COLOR CATHODE BEAM.

Info

Publication number: NL8903036A
Application number: NL8903036A
Authority: NL
Original assignee: Samsung Electronic Devices
Priority date: 1988-12-15
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1990-07-02
Also published as: NL191866B; NL191866C; US5023508A; KR910007657Y1; JPH0747784Y2; KR900013394U; JPH038854U

Description

Lijntype elektronenkanon voor kleurkathodestraalbuis. Uitvindinqsqebied.Line type electron gun for color cathode ray tube. Invention area.

De uitvinding heeft betrekking op een lijntype elektronenkanon voor een kleurkathodestraalbuis, en in het bijzonder op een verbeterd elektronenkanon voor een kleurkathodestraalbuis, waarbij de elektroden van de hoofdlenseenheid verbeterd zijn, en bij gevolg de bundelkarakteristieken verbeterd, zodat een kathodestraal-buis in staat tot het produceren van beelden van goede kwaliteit kan worden gerealiseerd.The invention relates to a line type electron gun for a color cathode ray tube, and in particular to an improved electron gun for a color cathode ray tube, wherein the electrodes of the main lens unit are improved, and consequently improve the beam characteristics so that a cathode ray tube is capable of producing of good quality images can be realized.

Achtergrond van de uitvinding.Background of the invention.

Een lijntype elektronenkanon is zodanig opgebouwd, dat drie elektronenbundels in staat gesteld worden om te gaan langs banen in nagenoeg hetzelfde vlak, en de elektronen, geëmitteerd van drie kathoden, worden gefocus-seerd door een aantal elektroden, die resp. drie lijntype bundeldoorlaatopeningen hebben, die uiteindelijk zorgen, dat de bundels worden gefocusseerd op het scherm. Een dynamisch afbuigmagneetveld is ingesteld tussen het elektronenkanon en het scherm voor het bepalen van de belandingsposities van de bundels en dit magneetveld wordt gevormd door een afbuigjuk, waaraan horizontale en vertikale afbuigsignalen worden toegevoerd, en dat in staat is om sequentieel de bundels af te buigen op het gehele oppervlak van het scherm.A line-type electron gun is constructed such that three electron beams are allowed to traverse paths in substantially the same plane, and the electrons emitted from three cathodes are focused by a plurality of electrodes, respectively. have three line type beam passages, which ultimately ensure that the beams are focused on the screen. A dynamic deflection magnetic field is set between the electron gun and the screen for determining the landing positions of the beams and this magnetic field is formed by a deflection yoke, to which horizontal and vertical deflection signals are applied, and which is capable of sequentially deflecting the beams the entire surface of the screen.

Wanneer elektronenbundels gaan naar het scherm, nadat zij vanaf het elektronenkanon gekomen zijn, en worden afgebogen door de afbuigmagneetvelden, worden de elektronenbundels vervormd door de niet-uniforme vertikale en horizontale magneetvelden, en de vervormingen zijn in het bijzonder sterk gedurende de periode, dat de bundels de periferale delen van het scherm aftasten.When electron beams go to the screen after coming from the electron gun and are deflected by the deflection magnetic fields, the electron beams are distorted by the non-uniform vertical and horizontal magnetic fields, and the distortions are particularly strong during the period that the beams scan the peripheral parts of the screen.

Als gevolg van dergelijke vervormingen van de elektronenbundels kunnen lateraal langwerpige bundelstippen op het scherm worden gevormd.As a result of such deformations of the electron beams, laterally elongated beam dots can be formed on the screen.

Een dergelijke tendens van de afbuigaberraties wordt verbeterd door het elektronenkanon, dat beschreven is in het Amerikaanse octrooi 4.558.253, en dat, zoals weergegeven in fig. 1, een kathode K heeft, een stuur-rooster Gl, een schermrooster G2, en elektroden G3, G4, G5, G6. In het bijzonder zijn de bundeldoorlaatvlak-ken van de elektroden G5r, G6, welke een hoofdlens vormen, resp, voorzien van uitsparingen 5R, 6R in de middens daarvan, terwijl drie bundeldoorlaatopeningen 5H, 6H met baardgedeelten 5B, 6B aangebracht zijn aan de bodem daarvan.Such a tendency of the deflection aberrations is improved by the electron gun described in U.S. Patent 4,558,253, which, as shown in Figure 1, has a cathode K, a control grid G1, a shield grid G2, and electrodes G3, G4, G5, G6. In particular, the beam pass surfaces of the electrodes G5r, G6, which form a main lens, respectively, are provided with recesses 5R, 6R in the middle thereof, while three beam pass openings 5H, 6H with beard parts 5B, 6B are provided at the bottom thereof .

Dienovereenkomstig vormt zich een complex elektrisch veld tussen de elektroden G6r, en G6, en bijgevolg worden drie hoofdlenzen met grote diameters en verminderde sferische aberraties gevormd, terwijl de periferale hoofdlenzen gevormd zijn op een asymmetrische manier, waardoor een effect gerealiseerd wordt voor het verlagen van de afbuigaberraties van de periferale elektronenbundels.Accordingly, a complex electric field forms between the electrodes G6r, and G6, and consequently three main diameters with large diameters and reduced spherical aberrations are formed, while the peripheral main lenses are formed in an asymmetric manner, realizing an effect to lower the deflection aberrations of the peripheral electron beams.

In de hoofdlens, gevormd door de elektroden Gr5, G6, treedt evenwel een focusseringsverschil op tussen de vertikale en horizontale richtingen, met als gevolg, dat de focusseringskarakteristieken worden verminderd, en dat er een kans is op toename van de sferische aberraties.However, in the main lens formed by the electrodes Gr5, G6, a focusing difference between the vertical and horizontal directions occurs, with the result that the focusing characteristics are reduced, and there is a chance of an increase in spherical aberrations.

Verder zijn de elektroden G5r, G6 gecompliceerd in hun structuur, en daardoor wordt het fabricageproces moeilijk. In het bijzonder ondergaan de delen, die een hoge bewerkingsprecisie vereisen, namelijk de bundeldoorlaatopeningen en de randen daaromheen, plastische vervormingen gedurende het uitvoeren van de perswerkzaamheden, met als gevolg, dat hoge spanningen wordt geconcentreerd op de delen, waar de vervormingen zijn opgetreden, waardoor de kans van vermindering van de precisie in de bewerking zich voordoet. Verder kunnen in afhankelijkheid van de omstandigheden partiële breuken optreden, waardoor fouten in de fabricage van de elektroden ontstaan.Furthermore, the electrodes G5r, G6 are complicated in their structure, making the manufacturing process difficult. In particular, the parts requiring high machining precision, namely the beam passages and the edges around them, undergo plastic deformation during the pressing operations, with the result that high stresses are concentrated on the parts where the deformations have occurred, whereby the probability of reduction in machining precision occurs. Furthermore, depending on the conditions, partial fractures can occur, causing errors in the manufacture of the electrodes.

Samenvatting van de uitvinding.Summary of the invention.

Het is daarom het doel van de uitvinding om een lijntype elektronenkanon te verschaffen voor kleuren-kathodestraalbuizen, waarbij de constructie zodanig is verbeterd, dat een geschikte vervaardiging mogelijk wordt, en de focusseringseigenschappen worden verbeterd, waardoor het scheidend vermogen van het scherm omhoog gebracht wordt.It is therefore the object of the invention to provide a line type electron gun for color cathode ray tubes, the construction of which has been improved to allow suitable manufacture, and the focusing properties are improved, thereby increasing the resolution of the screen.

Teneinde bovengenoemd doel te bereiken, voorziet de uitvinding in een lijntype elektronenkanon voor een kathodestraalbuis, omvattende: een triode-orgaan, bestaande uit een kathode, een stuurrooster en een schermrooster, en een hoofdlenseenheid, bestaande uit een aantal elektroden, met het kenmerk, dat tenminste één van de eind-focusseringselektrode en de anode, die een hoofdlens vormt van de hoofdlenseenheid, bestaat uit: een eerste orgaan met drie onafhankelijke bundel-doorlaatopeningen, gevormd aan het bundeldoorlaatvlak daarvan, en een tweede orgaan met een gemeenschappelijke bundeldoorlaatopening, gevormd aan het bundeldoorlaatvlak daarvan, dat geplaatst is gescheiden over een zekere afstand van het bundeldoorlaatvlak van het eerste orgaan.In order to achieve the above object, the invention provides a line type electron gun for a cathode ray tube, comprising: a triode member consisting of a cathode, a control grid and a screen grid, and a main lens unit consisting of a number of electrodes, characterized in that at least one of the end focusing electrode and the anode, which constitutes a main lens of the main lens unit, consists of: a first member with three independent beam passages formed on the beam pass face thereof, and a second member with a common beam pass hole formed on the beam transmitting surface thereof, which is spaced apart a certain distance from the beam transmitting surface of the first member.

De elektrode, bestaande uit twee organen en voor het vormen van de hoofdlens, is zeer gemakkelijk te vervaardigen. In het bijzonder, omdat de bundeldoorlaat-openingen zijn uitgevoerd in vertikale langwerpige en lateraal langwerpige vormen, worden de elektronenbundels, die door deze openingen gaan, vertikaal langwerpig, teneinde normaal cirkelvormige bundelstippen te vormen bij aankomst op het scherm, waardoor het scheidend vermogen van het scherm in grote mate is verbeterd.The two-member electrode for forming the main lens is very easy to manufacture. In particular, because the beam passages are formed in vertical elongated and laterally elongated shapes, the electron beams passing through these openings become vertically elongated to form normally circular beam dots upon arrival on the screen, thereby reducing the resolution of the screen has been greatly improved.

Korte beschrijving van de tekening.Brief description of the drawing.

Bovengenoemde doeleinden en andere voordelen van de uitvinding zullen duidelijker worden aan de hand van een detailbeschrijving van de voorkeursuitvoering van de uitvinding met verwijzing naar de tekening, waarin:The above objects and other advantages of the invention will become more apparent from a detailed description of the preferred embodiment of the invention with reference to the drawing, in which:

Fig. 1 een schematisch aanzicht, gedeeltelijk in doorsnee, is van het gebruikelijke lijntype elektronen- kanon met een hoofdlens, die bestaat uit asymmetrische elektrische velden, fig. 2 een schematisch aanzicht, gedeeltelijk in doorsnee, is van de voorkeursuitvoering van het elektronenkanon volgens de uitvinding, fig.3A een aanzicht in perspektief is van een focusseringselektrode voor het vormen van de hoofdlens, gebruikt in het elektronenkanon volgens de uitvinding, zoals getoond in fig. 2, fig. 3B een aanzicht in perspektief is van een anode voor het vormen van de hoofdlens, gebruikt in het elektronenkanon van de onderhavige uitvinding, getoond in fig. 2, fig. 4A de besturing toont van de elektronenbundels in de vertikale richting in het elektronenkanon volgens de uitvinding, en fig. 4B de besturing toont van de elektronenbundels in de horizontale richting in het elektronenkanon van de uitvinding.Fig. 1 is a schematic view, partly in section, of the conventional line-type electron gun with a main lens consisting of asymmetric electric fields, FIG. 2 is a schematic view, partly in section, of the preferred embodiment of the electron gun according to the invention, FIG. 3A is a perspective view of a focusing electrode for forming the main lens used in the electron gun of the invention, as shown in FIG. 2, FIG. 3B is a perspective view of an anode for forming the main lens used in the electron gun of the present invention shown in Fig. 2, Fig. 4A shows the control of the electron beams in the vertical direction in the electron gun of the invention, and Fig. 4B shows the control of the electron beams in the horizontal direction in the electron gun of the invention.

Beschrijving van de voorkeursuitvoering.Description of the preferred embodiment.

Fig. 2 toont een elektronenkanon, uitgerust met elektroden, verbeterd volgens de uitvinding. Evenals in het geval van het gebruikelijke elektronenkanon, bestaat dit elektronenkanon uit een kathode K, een stuur-rooster Gl, een schermrooster G2, en een aantal elektroden G3, G4, G5, G6. De elektrode G5 is een focusserings-elektrode-eenheid, waaraan een focusseringsspanning van hoge potentiaal wordt aangelegd, en deze elektrode-eenheid bestaat uit: een voorfocusseringselektrode G5f voor het vormen van een voorfocusseringslens in samenwerking met de elektrode G4; en een hoofdfocusseringselektrode G5r voor het vormen van een hoofdfocusseringslens in samenwerking met de elektrode G6.Fig. 2 shows an electron gun equipped with electrodes improved according to the invention. As in the case of the conventional electron gun, this electron gun consists of a cathode K, a control grid G1, a screen grid G2, and a number of electrodes G3, G4, G5, G6. The electrode G5 is a focusing electrode unit, to which a high potential focusing voltage is applied, and this electrode unit comprises: a pre-focusing electrode G5f to form a pre-focusing lens in conjunction with the electrode G4; and a main focusing electrode G5r for forming a main focusing lens in conjunction with the electrode G6.

Zoals getoond in fig. 3A, bestaat de hoofdfocusseringselektrode (hierna aan te duiden als "focusseringselektrode G5r") uit: een komvormig eerste orgaan F1 met drie vertikaal langwerpige rechthoekige bundeldoor-laatopeningen VH5 daarin, en uitgerust met een zoomAs shown in Fig. 3A, the main focusing electrode (hereinafter referred to as "focusing electrode G5r") consists of: a cup-shaped first member F1 with three vertically elongated rectangular beam passages VH5 therein, and equipped with a zoom

FlS, en een komvormig tweede orgaan F2 met een enkele, lateraal langwerpige bundeldoorlaatopening HH5 daarin gevormd, en voorzien van een zoom F2S. De rand van het tweede orgaan rond de bundeldoorlaatopening HH5 is voorzien van een baardgedeelte 5B op een zodanige wijze, dat het einde van het baardgedeelte 5B in kontakt komt met het bundeldoorlaatvlak van het eerste orgaan. Onderwijl zijn de zooM FIS van het eerste orgaan F1 en de zoom F2S van het tweede orgaan F2 zodanig gemaakt, dat zij in nauw kontakt met elkaar staan.FlS, and a cup-shaped second member F2 with a single laterally elongated beam passage opening HH5 formed therein, and having a hem F2S. The edge of the second member around the beam passage opening HH5 is provided with a beard portion 5B in such a way that the end of the beard portion 5B contacts the beam passage face of the first member. Meanwhile, the zooM FIS of the first member F1 and the hem F2S of the second member F2 are made to be in close contact with each other.

De elektrode G6, waaraan de hoogste anodespan-ning wordt aangelegd, bestaat uit een eerste orgaan Al en een tweede orgaan A2, die komvormig zijn en in hun vorm overeenkomstig zijn aan de eerste en tweede organen Fl, F2 van genoemde elektrode G5r. Hier zijn de zoom AIS van het eerste orgaan Fl e.n de zoom A2S van het tweede orgaan A2 eveneens in nauw kontakt met elkaar. Het bundeldoorlaatvlak van het eerste orgaan Al is voorzien van drie lateraal langwerpige bundeldoor-laatoperiingen HH6, die asymmetrische quadrupool lenzen vormen in samenwerking met de drie vertikaal langwerpige, rechthoekige bundeldoorlaatopeningen VH5. Het tweede orgaan A2 is voorzien van een baardgedeelte 6B over de omtrek van de bundeldoorlaatopeningen HH7 op een zodanige wijze, dat het einde van het baardgedeelte 6B in kontakt zal komen met het bundeldoorlaatvlak van het eerste orgaan Al.The electrode G6, to which the highest anode voltage is applied, consists of a first member A1 and a second member A2, which are cup-shaped and correspond in their shape to the first and second members F1, F2 of said electrode G5r. Here, the zoom AIS of the first member F1 and the zoom A2S of the second member A2 are also in close contact with each other. The beam transmitting surface of the first member A1 is provided with three laterally elongated beam transmitting operations HH6, which form asymmetric quadrupole lenses in conjunction with the three vertically elongated, rectangular beam transmitting openings VH5. The second member A2 is provided with a beard portion 6B over the circumference of the beam passage openings HH7 in such a way that the end of the beard portion 6B will contact the beam passage face of the first member A1.

Het elektronenkanon van de onderhavige uitvinding, gevormd zoals boven beschreven, maakt het mogelijk om een correctie-effect te verkrijgen voor de afbuigaberra-ties, die hun oorsprong vinden aan de asymmetrische lens van grote diameter, gevormd tussen de elektroden G5r, G6. Verder kan een verbeterde focusseringseigen-schap worden verwacht van de asymmetrische quadrupoól— lenzen, die gevormd zijn tussen de bundeldoorlaatopeningen VH5, HH6 van de eerste organen van de elektroden G5r,G6.The electron gun of the present invention, formed as described above, makes it possible to obtain a correction effect for the deflection astraces originating from the large diameter asymmetric lens formed between the electrodes G5r, G6. Furthermore, an improved focusing property can be expected from the asymmetric quadrupole lenses formed between the beam passages VH5, HH6 of the first members of the electrodes G5r, G6.

De regèltoestand van de elektronenbundels, gerealiseerd door de elektroden G5r, G6 in vertikale richting, is zoals getoond in fig. 4A. Dat wil zeggen, wanneer de elektronenbundels gaan door het eerste orgaan F1 van de elektrode G5r, zullen de elektronenbundels zwakke focusseringskrachten ondervinden in de vertikale richting, terwijl, wanneer zij gaan door het eerste orgaan Al van de elektrode G6, zij sterk divergerende krachten ondervinden in de vertikale richting.The control state of the electron beams realized by the electrodes G5r, G6 in the vertical direction is as shown in Fig. 4A. That is, when the electron beams pass through the first member F1 of the electrode G5r, the electron beams will experience weak focusing forces in the vertical direction, while as they pass through the first member A1 of the electrode G6, they will experience strongly diverging forces in the vertical direction.

De regeltoestand van de elektronenbundels in de horizontale richting is zoals getoond in fig. 4B, dat wil zeggen, wanneer de elektronenbundels gaan door het eerste orgaan F1 van de elektrode G5r, ondervinden zij sterke focusseringskrachten in de horizontale richting, terwijl, wanneer zij gaan door het eerste orgaan Al van de elektrode G6, zij zwakke divergerende krachten ondervinden in de horizontale richting.The control state of the electron beams in the horizontal direction is as shown in Fig. 4B, that is, when the electron beams pass through the first member F1 of the electrode G5r, they experience strong focusing forces in the horizontal direction, while as they pass through the first member A1 of the electrode G6, they experience weak diverging forces in the horizontal direction.

Aldus worden de elektronenbundels bestuurd op verschillende wijze in de vertikale en horizontale richtingen op een zodanige wijze, dat de elektronenbundels vertikaal langwerpig zijn gedurende het gaan door de hoofdlens, zodat zij nagenoeg normale cirkelvormige bundelstippen zullen vormen bij het belanden op het scherm als gevolg van de invloed van de afbuig-aberraties, veroorzaakt door de afbuigende magneetvelden.Thus, the electron beams are controlled differently in the vertical and horizontal directions in such a way that the electron beams are vertically elongated as they pass through the main lens, so that they will form substantially normal circular beam dots upon landing on the screen due to the influence of the deflection aberrations caused by the deflecting magnetic fields.

Zoals boven beschreven is het elektronenkanon volgens de uitvinding voorzien van hoofdlens-vormende elektroden, die resp. verdeeld zijn in de eerste en tweede organen, die eenvoudig zijn en gemakkelijk te vervaardigen, en bijgevolg, kunnen de regelfouten voor de elektronenbundels, die hun ontstaan te danken hebben aan vervaardigings- (bewerkings-) fouten, in grote mate worden verminderd.As described above, the electron gun according to the invention is provided with main lens-forming electrodes, respectively. are divided into the first and second members, which are simple and easy to manufacture, and consequently, the control errors for the electron beams due to manufacturing (machining) errors can be greatly reduced.

Dat wil zeggen, de eerste organen Fl, Al en de tweede organen F2, A2 van de respektievelijke elektroden zijn gevormd als een kom, en de zomen ervan zijn in nauw kontakt met elkaar met als gevolg, dat de relatieve positionele fouten tussen de bundeldoorlaatopeningen VH5, HH6 van de eerste organen Fl, Al en de bundeldoorlaatopeningen HH5, HH7 van de tweede organen F2, A2 tot een minimum zijn teruggebracht. Verder worden de ruimtes tussen de paren bundeldoorlaatopeningen bepaald door de hoogte van de baardgedeelten 5B, 6B, en bijgevolg kunnen de breedtes van de ruimtes tussen de bundeldoorlaat-openingen worden bijgesteld.That is, the first members F1, A1 and the second members F2, A2 of the respective electrodes are formed as a cup, and their hems are in close contact with each other, with the result that the relative positional errors between the beam passages VH5 HH6 of the first members F1, A1 and the beam passages HH5, HH7 of the second members F2, A2 have been minimized. Furthermore, the spaces between the pairs of beam passages are determined by the height of the beard portions 5B, 6B, and therefore the widths of the spaces between the beam passages can be adjusted.

Het elektronenkanon van de onderhavige uitvinding, opgebouwd zoals boven beschreven, is gemakkelijk te vervaardigen met een hoge montagenauwkeurigheid, terwijl bovendien een verbetering van de focusseringseigenschap-pen te verwachten is van de elektronenbundels door de hoofdlens, bestaande uit een lens van grote diameter en een quadrupool-lens. Bijgevolg is het resultaat verkre-gen, dat de produktie-uitvalhoeveelheid is verminderd en de kwaliteit van de kathodestraalbuis verbeterd.The electron gun of the present invention, constructed as described above, is easy to manufacture with high mounting accuracy, while an improvement in the focusing properties of the electron beams through the main lens consisting of a large diameter lens and a quadrupole is to be expected. -lens. Accordingly, the result is obtained that the production reject rate is reduced and the quality of the cathode ray tube is improved.

Claims

Line-type electron gun for cathode ray tube, comprising: a triode member consisting of a cathode, a control grid, and a screen grid; and a main lens unit, consisting of a plurality of electrodes, characterized in that at least one of an end focusing electrode and an anode, which constitutes a main lens of said main lens unit, comprises: a first member having three independent beam passages formed by the beam pass surface thereof; and a second member having a common beam pass opening formed on the beam pass surface thereof, which is spaced apart a certain distance from the beam pass surface of the first member.

Line-type cathode-ray tube electron gun according to claim 1, characterized in that a beard section is formed along the edge of said second member and around said common beam passage opening in such a manner that said beard section has a predetermined height and faces the beam transmission plane of the first organ.

3. Line-type electron gun for cathode-ray tube according to claim 1, characterized in that the edges of the beam transmitting surfaces of said first and second members, respectively. provided with a seam in such a way that said hems of said first and second members are in close contact with each other.

Line-type cathode-ray tube electron gun according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the focusing electrode constituting a main lens of the main lens unit comprises: a first member having three independent vertically elongated beam passages formed on the beam pass plane thereof; and a second member having a laterally elongated common beam pass opening formed on the beam pass surface thereof, which is separated by a certain distance from the beam pass surface of the first member; and the anode, which constitutes said main lens in conjunction with said focusing electrode, comprises: a first member having three independent laterally elongated beam passages formed on the beam pass face thereof; and a second member having a single, laterally elongated, common beam pass opening formed on the beam pass surface thereof separated by a certain distance from the beam pass surface of the first member.